una pieza de cobre de 0.4 kg que se encuentra a 200 grados centigrados se deja caer en un erecipiente lleno con 3 kg de agua a 20 grados centigrados. si no se toman en cuenta otros intercambios de calor ¿cual es la temperatura de eqilibrio del sistema?
Respuestas a la pregunta
La temperatura de equilibrio entre la pieza y el agua es Tf = 22,18°C
Explicación paso a paso:
Para calcular la temperatura de equilibro en dos elementos debemos igualar las ecuaciones de calor
Qcedido = Qabsorbido
Los coeficiente de calores especificos para los materiales dados son
cobre
C = 0,385 J/g°C
agua
C = 4,182 J/g°C
mcCc (Tf - Ti)c = maCa (Tf - Ti)a
400g *0,385 J/g°C* (Tf - 200°C) = 3000g*4,182 J/g°C* (20°C - Tf)
154 J/°C Tf + 12546 J/°C Tf = 30800J + 250920 J
Tf = 30800J + 250920 J/1 54 J/°C+ 12546 J/°C
Tf = 22,18°C
El valor de la temperatura de equilibrio o final del sistema experimentando equilibrio térmico, resulta ser: Tf= 22.20°C
¿ Que es la cantidad de calor y cual es su formula?
La cantidad de calor es el producto de la masa m por el calor especifico Ce de la sustancia por la variación de temperatura ΔT y su formula se escribe de la siguiente manera:
Q= m* Ce* ΔT ; siendo ΔT= Tf-To
El equilibrio térmico se presenta cuando la cantidad de calor absorbido es igual a menos el calor recibido.
m1= 0.4 Kg= 400 g cobre
Ce1= 0.093 cal/g°C
To1= 200°C
m2= 3 Kg agua = 3000 g
To2= 20°C
Ce2= 1 cal/g°C
Tf=? temperatura del equilibrio
Equilibrio térmico.
Q absorvido= - Q cedido
m2*Ce2*( Tf-To2) = - m1*Ce1* (Tf-To1)
3000 g* 1 cal/g°C * ( Tf -20°C)= - 400 g* 0.093 cal/g°C* ( Tf- 200°C)
3000cal/°C*Tf - 60000 cal = -37.2 cal/°C*Tf + 7440 cal
De donde : Tf= 22.20°C
Para consultar acerca de equilibrio térmico visita: https://brainly.lat/tarea/11115681
